工厂模式

工厂模式：提供了一种创建对象的最佳方式，在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

工厂模式分三种：简单工厂模式、工厂方法模式（也简称工厂模式）、抽象工厂模式。

简单工厂

现在假如有接口A，接口A的实现类AImpl，在客户端创建AImpl对象的时候，我们一般是这么写：

A a = new AImpl();

看上去没什么问题，但是仔细想想，客户端不但知道了接口，还知道了具体的实现。而接口存在的意义是让客户端无需知道具体的实现类，即依赖接抽象，而不要依赖具体类。但现在如果不用new AImpl()的方式，客户端是没有办法来接口A的一个具体对象的。

简单工厂就是用来解决此类问题的：

假如现在有接口A，接口A的两个实现类A1Impl、A2Impl，要想获取接口A实现的对象，新建一个工厂类：

public class Factory {

    private Factory(){}

    public static A createA(int condition) {
        A instance = null;

        if (condition == 1) {
            instance = new A1Impl();
        } else if (condition == 2) {
            instance = new A2Impl();
        }
        return instance;
    }
}

客户端在创建接口A对象的时候，根据需求去创建：

//获取A1Impl1实例
A instance = Factory.createA(1);

//获取A2Impl实例
A instance = Factory.createA(2);

总结

①工厂类通常会私有化构造器，并将创建对象的方法写为static方法，客户端使用时相当于在使用一个工具类。

②由于客户端在使用时，由于需要传入选择条件（上面代码中的condition），其实也在一定程度上暴露了实现细节。

③假如又增加了一个接口A的实现类A3Impl，就要修改工厂类了，违背了对修改封闭的原则，也会使创建方法中有非常多的if...else...代码（也可以通过配置文件 + 反射的方式，规避这个问题）。

④有可能创建接口A对象不像new A1Impl()这么简单，可能还有一些逻辑，工厂模式则避免让客户端了解这些细节。

工厂方法模式

在简单工厂模式中只提供一个工厂类，该工厂类处于对产品类进行实例化的中心位置，它需要知道每一个产品对象的创建细节。

而在工厂方法模式中，我们不再提供一个统一的工厂类来创建所有的产品对象，而是针对不同的产品提供不同的工厂。

还是上面与简单工厂模式一样的例子，来看使用工厂方法模式是怎么做的。

假如有接口A，接口A的实现类A1Impl， A2Impl：

public interface A{
    void a();
}

public class A1Impl implements A{
    public void a(){...}
}

public class A2Impl implements A{
    public void a(){...}
}

则工厂方法模式要做的是：

public interface AFactory{
    A createA();
}

public class A1ImplFactory implements AFactory{
    public A createA(){
        return new A1Impl();
    }
}

public class A2ImplFactory implements AFactory{
    public A createA(){
        return new A2Impl();
    }
}

客户端使用：

//创建A1Impl实例
AFactory factory = new A1ImplFacory();
facory.createA();

//创建A2Impl实例
AFactory factory = new A2ImplFactory();
factory.createA();

客户端使用的时候，选择A1Impl还是A2Impl可以通过配置文件+反射来进行，这样就无需修改代码。

现在来从客户端的角度来对比原始方式、简单工厂模式、工厂方法模式这三种方式获取接口A实例的代码：

//原始方式
A a = new A1Impl();

//简单工厂模式
A a = Factory.createA(1);

//工厂方法模式
AFactory factory = new A1ImplFactory();
A a = factory.createA();

but what the fuck!!! 这比原始（使用A a = new A1Impl()）相比，岂不是更复杂了，而且也没简单工厂好哪去啊，客户端也同样要选择，还多了很多工厂类。

个人理解：

①A接口对象的创建可能很复杂，很多情况下不是直接new A1Impl()就能搞定的，而简单工厂模式和工厂方法模式则能屏蔽这些创建细节，客户端无需关心这些创建细节，客户端只是需要一个现成的对象。

②无论是简单工厂模式还是工厂方法模式，客户端在设置选择条件是，均可以通过配置文件+反射的方式完成，这样需求改变后，客户端无需修改代码，只需要修改配置文件即可。

③与简单工厂模式相比，工厂方法模式在增加实现类的时候，无需修改代码，只需扩展，完全符合开闭原则。

④与简单工厂模式相比，工厂方法模式的可以进一步解耦：它能够让工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。

⑤简单工厂模式下，所有产品的创建逻辑都耦合在一起，其职责较重；但工厂方法模式下，每增加一个产品，就要增加一个工厂类，如果有很多产品，就会有很多工厂类，有点复杂。

抽象工厂模式

工厂方法模式解决了简单工厂模式中工厂类职责太重，不符合开闭原则等问题，但由于工厂方法模式中的每个工厂只生产一类产品，可能会导致系统中存在大量的工厂类，势必会增加系统的开销。

此时，我们可以考虑将一些相关的产品组成一个“产品族”，由同一个工厂来统一生产。

抽象工厂模式中的具体工厂不只是创建一种产品，它负责创建一组类似的产品：每一个具体工厂都提供了多个工厂方法用于产生多种不同类型的产品，这些产品构成了一个产品族。

还是延续之前的例子，只是现在我们生产的对象有两大类：

public interface A{
    void a();
}

public interfaceB{
    void b();
}

public class A1Impl implements A{
    public void a(){...}
}

public class A2Impl implements A{
    public void a(){...}
}

public class B1Impl implements B{
    public void b(){...}
}

public class B1Impl implements B{
    public void b(){...}
}

假如我们使用工厂方法模式的话，我们需要这么写：

public interface AFactory{
    A createA();
}

public class A1ImplFactory implements AFactory{
    public A createA(){
        return new A1Impl();
    }
}

public class A2ImplFactory implements AFactory{
    public A createA(){
        return new A2Impl();
    }
}


public interface BFactory{
    B createBB();
}

public class B1ImplFactory implements BFactory{
    public B createA(){
        return new B1Impl();
    }
}

public class B2ImplFactory implements BFactory{
    public B createA(){
        return new B2Impl();
    }
}

如果使用抽象工厂模式，则是这样的（假设A1Impl和B1Impl是同一种组产品X，A2Impl和B2Impl是同一种组产品Y）：

public interface Factory{
    A createA();
    B createB();
}

public class XFactory implements Factory(){
    public A createA(){
        return new A1Impl();
    }

    public B createB(){
        return new B1Impl();
    }
}

public class YFactory implements Factory(){
    public A createA(){
        return new A2Impl();
    }

    public B createB(){
        return new B2Impl();
    }
}

客户端使用：

//创建X组产品
Factory factory = new XFactory();
A a = factory.createA();
B b = factory.createB();

//创建Y组产品
Factory factory = new YFactory();
A a = factory.createA();
B b = factory.createB();

同样，客户端需要X组还是Y组产品，也同样可以通过配置文件+反射的方式完成。

这么看，抽象工厂模式是在产品除了接口外具有另一一种维度上的相同点（可以分组）的情况下，对工厂方法模式的改进：不必为每一个产品都创建一个工厂类。

总结一下抽象工厂模式：①增加新的产品族很方便，无须修改已有系统，符合开闭原则；②但如果系统要增加一个接口C产品，则要对所有的工厂（无论接口还是实现）进行修改，这点就不符合开闭原则。所以，在系统设计之初就要对产品类型要考虑充分。

参考

设计模式Java版中的简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式